光的本质与光的直进性.PDF

光的本質與光的光的本質與光的直進性直進性 光的本質與光的光的本質與光的直直進性進性 項少龍項少龍老師老師 項少龍項少龍老師老師 主題五主題五 ::光的本質與光的直進性光的本質與光的直進性 主題五主題五 ::光的本質與光的直進性光的本質與光的直進性 一、一 、光學理論的發展光學理論的發展 一一 、、光學理論的發展光學理論的發展 1. 光的微粒說：光的微粒說 ： 光的微粒說光的微粒說 ：： 牛頓提出，光是一種“高速而質量極小的粒子。這種粒子能穿過透明的物質；若遇 到不透明物體時，則被反射或吸收。當它射入我們眼睛時，能刺激視覺神經而產生 視覺作用(微粒說可解釋光的直線進行、反射、折射(但光速結論錯誤) 、獨立性) 2. 光的波動說：光的波動說 ： 光的波動說光的波動說 ：： 海更士提出，亦可解釋光的反射、折射、直線進行、獨立性等性質，但還能解釋 粒子說所不能解釋的光干涉與繞射現象 ( 光波亦符合：v = f λ ) 3. 光的電磁波理論：光的電磁波理論 ： 光的電磁波理論光的電磁波理論 ：： 馬克士威預測光波是一種電磁波，並由赫茲以實驗證實 4. 光的波粒二象性：光的波粒二象性 ： 光的波粒二象性光的波粒二象性 ：： 光的電磁波理論不能解釋光電效應實驗，故愛因斯坦提出光量子理論，並進而提出光兼具 波(不需介質傳遞，即”乙太”不存在)與粒子的二重性質(波粒二象性) 二、二 、光與電磁波光與電磁波 二二 、、光與電磁波光與電磁波 1. 電磁波譜：電磁波譜 ： 電磁波譜電磁波譜 ：： 1 三、三 、光學的研究範圍光學的研究範圍 三三 、、光學的研究範圍光學的研究範圍 1. 幾何光學：幾何光學 ：利用“光在均勻介質中恆沿直線進行”的觀點，藉幾何線條觀念來描述 幾何光學幾何光學 ：： 光的現象(如：針孔成像、反射、折射……) 2. 物理光學：物理光學 ：利用“光為波動”的觀點來描述光的現象(如：干涉、繞射) 物理光學物理光學 ：： 四、四 、光直線傳播的實例光直線傳播的實例 四四 、、光直線傳播的實例光直線傳播的實例 1. 影子影子：： 影影子子 ：： (1) 本影：不透明體後方，光完全不能到達的最暗部分 (2) 半影：不透明體後方，只有部分光可到達的部分 2. 針孔成像：針孔成像 ： 針孔成像針孔成像 ：： 將光源置於針孔前，則在針孔後的光屏上會形成一個 “上下顛倒、左右相反”的實像(如：烈日時，濃樹蔭下的 地面出現的無數的小圓，且日蝕時小圓會出現缺口) 3. 日蝕與月蝕：日蝕與月蝕： 日蝕與月蝕：日蝕與月蝕： 日偏蝕 日環蝕 日全蝕 2 ~ /~ 獵殺新物理 1. (1) 若可見光中藍光的波長為 5000Å ，求其頻率為若干赫？ (2) 飛碟電台發射電波頻率為 92.1 MHz ，則其波長為若干m ？ 2. (1) 下列有關光性質的敘述何者正確？ (A)光波需介質來傳播 (B)太陽光與電視台發射的 電磁波本質是相同的 (C)以現代科學觀點而言，光兼具粒子與波動的雙重性(D) X 射線 與光波均為電磁波 (E)在真空中，紅外光速度較紫外光慢，且均為不可見的光